DE3327994C2

DE3327994C2 -

Info

Publication number: DE3327994C2
Application number: DE19833327994
Authority: DE
Inventors: Helmut 6232 Bad Soden De Kremer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-07-25
Filing date: 1983-07-25
Publication date: 1990-05-23
Also published as: DE3327994A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a loudspeaker arrangement according to the preamble of claim 1.

Eine solche Lautsprecheranordnung ist aus der DE-OS 17 62 735 bekannt, dort sind jedoch nur gleichartige Lautsprecher in einer Zeile angeordnet, wobei mindestens zwei Zeilen nebeneinander vorgesehen sind. Der Nachteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß durch Interferenzen der von den beiden Schallzeilen abgestrahlten Wellen an bestimmten Stellen des Raumes Auslöschungen auftreten können.Such a speaker arrangement is from the DE-OS 17 62 735 known, but there are only similar speakers arranged in a row, taking at least two lines side by side are provided. The disadvantage of such Arrangement is that by interference the one emitted by the two sound lines Waves erasure at certain points in the room may occur.

In der DE-OS 27 29 051 ist eine Lautsprecheranordnung beschrieben, bei der zwar verschiedene Frequenzbereiche abstrahlende Lautsprecher übereinander angeordnet sind, jedoch nicht abwechselnd, so daß sich in vertikaler Richtung keine homogene Abstrahlung von hohen und tiefen Frequenzen ergibt. In DE-OS 27 29 051 there is a loudspeaker arrangement described, although different Loudspeakers radiating frequency ranges one above the other are arranged, but not alternately, so that there is no homogeneous in the vertical direction Radiation from high and low frequencies results.

Die AT-PS 3 58 114 zeigt Lautsprecheranordnungen, bei denen Hoch- und Tieftöner in einer Zeile angeordnet sind; jedoch ergibt sich bei Verwendung von Hochtönern an nur einer Stelle in der Vertikalen ebenfalls keine homogene Abstrahlung von hohen und tiefen Frequenzen.AT-PS 3 58 114 shows speaker arrangements, where tweeters and woofers are arranged in a row are; however results in use of tweeters in only one place in the vertical also no homogeneous radiation from high and low frequencies.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in der Vertikalen homogene Schallwellen abzustrahlen, wobei die horizontale Abstrahlung ohne phasenbedingte Auslöschungen erfolgen soll.The invention is based, in Radiate vertical homogeneous sound waves, whereby horizontal radiation without phase-related Deletions should take place.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Lautsprecheranordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This task is carried out in a generic loudspeaker arrangement by the characteristic features of claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous refinements emerge from the subclaims forth.

Der Vorteil eines zylindrisch abstrahlenden Lautsprechers besteht hauptsächlich in der Abstrahlung einer geraden Wellenfront, bei der in der Vertikalachse keine örtlichen Sprünge der Schallquelle aufkommen, wie es bei Zweiwege-, Dreiwege- und sonstigen Mehrwegelautsprechern der Fall ist. Dieser Effekt tritt um so stärker auf, je höher die Flankensteilheit der verwendeten Frequenzbereiche ist. Auch bei Mehrwegelautsprechern, bei denen die einzelnen Systeme in einer vertikalen Zeile mit geringstmöglichem Abstand zueinander angeordnet sind, ergeben sich geringe örtliche Sprünge der Schallquelle, weil die Membranen sehr unterschiedliche Abmessungen haben. Außerdem verändern sich die Abstrahlebenen solcher Konstruktionen im Rundstrahlverhalten.The advantage of a cylindrical speaker is mainly in the radiation of a straight wavefront, with no local ones in the vertical axis Cracks in the sound source occur, as is the case with two-way, Three-way and other multi-way speakers the case is. The higher the effect, the greater the effect Is the slope of the frequency ranges used. Even with multi-way speakers, where the individual Systems in a vertical line with the least possible Are spaced from each other, there are small local jumps of the sound source because of the membranes have very different dimensions. Also change the radiation levels of such constructions in omnidirectional behavior.

Ziel der Erfindung war, eine Lautsprecheranordnung zu finden, die möglichst viele akustische Vorteile in sich vereinigt. Selbst ein Entzerrer (Equalizer) für den Frequenzgang ist bei diesem Lautsprecher nicht erforderlich, da spezielle Beschleuniger die Luftbewegungen bei kleinen Membranhüben auf dem notwendigen Niveau halten. Schalleitbleche vermeiden Klangverfälschungen durch Schallverkleidungen oder benachbarte Wände. Der Gehäuseaufbau und die Einbauten wirken mit der Trennfrequenz zusammen und unterbinden Resonanzen. Die am Ende mit Schaumgummidämpfern abgeschlossene Transmissionsline entlüftet das Gehäuse und unterstützt die Membranbewegungen des Mitteltieftonsystems. Durch die Übergangsfrequenz und zeilenförmig plazierte Lautsprecher, können alle 11 Systeme wie eine Membran phasengleich abstrahlen. die bei Elektrostaten auftretenden Partialschwingungen, durch die Membran überlaufenden Schallwellen, die sich in ihrer Fläche mehrmals teilen, sind ausgeschlossen.The aim of the invention was to provide a loudspeaker arrangement find the most acoustic possible Benefits combined. Yourself Equalizer for the frequency response is not necessary with this speaker, because special Accelerates air movements during small membrane strokes keep at the necessary level. Formwork guide plates avoid sound distortions through Sound panels or neighboring walls. The housing structure and internals work with the Crossover frequency together and prevent resonance. The one ended with foam rubber dampers Transmissionsline vents the housing and supports it the diaphragm movements of the mid-bass system. By the crossover frequency and placed in a row Speakers, all 11 systems can act like a membrane Blast in phase. those that occur with electrostatics Partial vibrations through the membrane overflowing sound waves that are in their area Share multiple times are excluded.

Der Klirrfaktor ist durch das Multisystem entsprechend gering: Setzt man z. B. für ein Hifi-Breitbandsystem mit Hochtonkegel einen angenommenen Klirrfaktor von 6% bei 10 kHz an, so ergibt sich bei 25% Leistungsanteil ein Klirrfaktor von 1,5%. Mit den Beschleunigern ist es möglich, den Klirrfaktor noch unter 1% zu senken. Das erlaubt, die Lautsprecherbestückung zu variieren: z. B. 4 Hochtöner mit 5 Tieftönern oder 3 Hochtöner mit 4 Tieftönern und umgekehrt. Erhält man dabei das Grundkonzept, so bleibt die Transparenz der Wiedergabe erhalten.The distortion factor is due to the multisystem low: if you set z. B. for a hi-fi broadband system with a treble cone an assumed distortion factor of 6% at 10 kHz, the result is at 25% power share a distortion factor of 1.5%. With the accelerators it is still possible to reduce the distortion factor lower than 1%. That allows the loudspeaker equipment to vary: e.g. B. 4 tweeters with 5 woofers or 3 tweeters with 4 woofers and vice versa. If you get the basic concept, it stays that way preserve the transparency of the reproduction.

Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawings and is as follows described in more detail. It shows

Fig. 1a Frontverkleidung links, FIG. 1a front panel to the left,

Fig. 1b Gehäuse links, FIG. 1b, left housing,

Fig. 2a Gehäuse rechts, FIG. 2a housing right,

Fig. 2b Frontverkleidung rechts, Fig. 2b front cover right,

Fig. 3a Seitenansicht und Draufsicht links Gehäuse innen, Fig. 3a side view and plan view of the left housing interior,

Fig. 3b Perspektivansicht zu Fig. 3a, FIG. 3b perspective view to Fig. 3a,

Fig. 3c Außenhülle links mit Luftwegdarstellung, FIG. 3c outer shell left with Luftwegdarstellung,

Fig. 4a Seitenansicht und Draufsicht rechtes Gehäuse innen, FIG. 4a side view and plan view right case inside,

Fig. 5a Anordnung Schalleitblech vor dem Mitteltieftöner (Draufsicht), FIG. 5a Schalleitblech assembly, prior to the woofer (top view)

Fig. 5b Anordnung des 90° - und 45° - Schalleitbleches vor dem Hochtöner (Draufsicht), Fig. 5b arrangement of the 90 ° - 45 ° and - Schalleitbleches, before the tweeter (top view)

Fig. 6 Anordnung des Beschleunigers im Hochtonkegel des Mitteltieftöners (Querschnitt), Fig. 6 arrangement of the accelerator in the dual cone of the midbass (cross section),

Fig. 7 Bändchenhochtöner (Explosionszeichnung). Fig. 7 ribbon tweeter (exploded view).

Das verwendete Gehäuse ist als Transmissionsline ausgelegt. Sie wird für den reflexionsfreien Innenausbau und zur Belüftung benutzt. Fig. 3c zeigt den Luftweg und die Dämpfungselemente. Beim Einschwingen des Lautsprechers läuft die Druckwelle zuletzt gegen Schaumgummidämpfer an der Frontplatte, die nach außen offen sind. Somit ist die Druckwelle vernichtet und der Innendruck der Außenluft angeglichen. Der Druckanstieg beim Einschwingen des Lautsprechers ist wesentlich geringer als bei geschlossenen Gehäusen, Baßreflex oder ähnlichen Konstruktionen. Die im Gehäuse schnellere Welle dringt durch die Dämpfungselemente nach außen, während die Außenluft wegen des wesentlich niedrigeren Druckes nur wenig eindringen kann. Der so erhaltene Summengleichdruck bewirkt die zur Amplitude angepaßte Membranbelastung, bei der die gesamte Membran im Rückwärtsschwingen gestützt wird. Die Innenwände des Gehäuses sind mit 3 mm dickem Schaumgummi beklebt. die teils konische Gehäuseform und zusätzliche Dämpfer hinter den Lautsprechern gewähren einen reflektionsfreien Innenraum. Die Frequenzaufteilung zwischen Hoch- und Tiefton ist dem Innenraum angepaßt: 2500 Hz = 13,6 cm Wellenlänge. Fig. 3a und b zeigt wie die Transmissionsline mit den Versteifungen zusammenhängt am Beispiel der linken Box: Auf die Rückplatte sind 2 Träger aufgestellt auf denen die Umkehrplatte ruht. Deren Breite ist 34 cm. Ihr Abstand zu den Seitenwänden ist je 6 cm. Auf der Umkehrplatte steht das Trägerbrett der Frontplatte, zugleich Seitenteil der Lautsprecherkammer. Breite Frontplatte : 17,5 cm. Die runden Dübel versteifen Rück- und Umkehrplatte, die rechten Klötze Umkehr-, Frontplatte und rechte Schrägwand. Die linke Schrägwand wird durch schräge Klötze mit der Umkehrplatte und seitlich durch Stege (10 × 3,5 cm) mit der Frontplatte verbunden. Das rechte Gehäuse muß genau spiegelbildlich aufgebaut werden, um den Boxen ein äußerlich symmetrisches Aussehen zu geben. Siehe Fig. 1a, b und 2a, b. Fig. 5a und b zeigt die linke Schallverkleidung. Dabei wird die Wirkungsweise der Schalleitbleche klar: Das mittlere Schalleitblech (Fig. 5b) verhindert Schallreflexionen an einer benachbarten Wand. Das nur auf Fig. 5a zu sehende ist für den Baßmittelton gedacht. Das schräggestellte Schalleitblech auf Fig. 5b vermeidet Reflexionen an Gehäuse und Schallverkleidung. Der Aufbau für die rechte Box ist spiegelbildlich. Das Bruttovolumen einer Box umfaßt ca. 212 Ltr. Die Abmessungen können Fig. 3c entnommen werden. Fig. 5a und b sind im Maßstab 1 : 1 gezeichnet.The housing used is designed as a transmission line. It is used for reflection-free interior work and for ventilation. Fig. 3c shows the air and the damping elements. When the loudspeaker swings in, the pressure wave finally runs against foam dampers on the front panel, which are open to the outside. The pressure wave is thus destroyed and the internal pressure of the outside air is adjusted. The pressure increase when the loudspeaker swings in is significantly less than with closed housings, bass reflex or similar constructions. The faster shaft in the housing penetrates through the damping elements to the outside, while the outside air can hardly penetrate due to the much lower pressure. The total equilibrium pressure thus obtained brings about the membrane load which is adapted to the amplitude and in which the entire membrane is supported in the backward oscillation. The inside walls of the housing are covered with 3 mm thick foam rubber. the partly conical housing shape and additional dampers behind the loudspeakers ensure a reflection-free interior. The frequency division between high and low tone is adapted to the interior: 2500 Hz = 13.6 cm wavelength. FIGS. 3a and b shows how the transmission line with the stiffeners related the example of the left box 2 supports are situated on the back plate on which the return plate rests. Their width is 34 cm. Their distance from the side walls is 6 cm each. On the reversing plate is the support board of the front plate, which is also the side part of the speaker chamber. Wide front plate: 17.5 cm. The round dowels stiffen the reverse and reverse plate, the right blocks reverse, front plate and right sloping wall. The left sloping wall is connected with sloping blocks to the reversing plate and laterally with webs (10 × 3.5 cm) to the front plate. The right housing must be built up in a mirror image in order to give the boxes an externally symmetrical appearance. See Figures 1a, b and 2a, b. FIGS. 5a and b shows the left sound panel. The mode of operation of the formwork guide plates becomes clear: the middle formwork guide plate ( Fig. 5b) prevents sound reflections on an adjacent wall. That which can only be seen in FIG. 5a is intended for the bass midrange. The inclined form guide plate on Fig. 5b avoids reflections on the housing and sound cladding. The structure for the right box is a mirror image. The gross volume of a box is approximately 212 liters. The dimensions can be seen in FIG. 3c. . 1 drawn: Figures 5a and b are in the scale 1.

Das Gehäuse des Ausführungsbeispiels ist aus 20-mm-Spanplatte gefertigt und dient mit Hilfe einer Transmissionsline als reflexionsfreier Innenraum. Gekennzeichnet durch schräge Wände, die keine stehenden Wellen aufkommen lassen, und die am Ende mit Schaumgummi verschlossene Transmissionsline, die somit keine Halbwellen und Gehäuseschall abstrahlt, sondern zur Ventilation des Gehäuses beiträgt. Die Gehäuseinnenwände sind mit Schaumgummi bezogen. Hinter den Einbaulöchern der Mitteltieftöner hier ein Dämpfungselement aus Glaswolle.The housing of the embodiment is from 20 mm chipboard manufactured and used Using a transmission line as reflection-free Inner space. Characterized by sloping walls that not let standing waves arise, and the most End of transmission line sealed with foam rubber, which therefore does not emit half waves and housing noise, but contributes to the ventilation of the housing. The Interior walls are covered with foam rubber. Behind a damping element for the mounting holes in the mid-woofers made of glass wool.

Die Abmessungen sind: Höhe 170 cm, Breite 50 cm,
Gesamttiefe mit Schallverkleidung: 35 cm.
Tiefe der Seitenwände 18 cm.
Schrägwände: Tiefe 11 cm, Breite 18 cm.
Tiefe bis zur Frontplatte: 28,5 cm.
Winkel: Seiten-Schrägwand 52°-, Schrägwand-Frontplatte 38°-.
Volumen 212 l.The dimensions are: height 170 cm, width 50 cm,
Total depth with acoustic cladding: 35 cm.
Side wall depth 18 cm.
Sloping walls: depth 11 cm, width 18 cm.
Depth to the front panel: 28.5 cm.
Angle: side sloping wall 52 ° -, sloping wall front plate 38 ° -.
Volume 212 l.

Auf die Rückplatte sind 2 Träger aufgestellt, auf denen die Umkehrplatte ruht. Sie ist ebenso in der Decken- und Bodenplatte verankert. Ihre Breite ist 34 cm, der Abstand zu den Seiten ist je 6 cm, der Abstand zwischen Trägern und Platten 8 cm. auf der Umkehrplatte steht (Fig. 3c) das Trägerelement der Frontplatte, zugleich Seitenwand der Lautsprecherkammer. Dabei ist der spiegelbildliche Aufbau zu beachten. Die Frontplatte wird mit dem Seitenteil und der Schrägwand verbunden. Breite der Frontplatte 17,5 cm. Der so entstandene Austrittsspalt zwischen Schrägwand und Frontplatte, Breite 3,5 cm, wird neben den Hochtönern mit Klötzen 10 × 3,5 cm (6 Stück) verschlossen. In die restlichen Freiräume sind die o. a. Schaumgummielemente eingefügt. Das Gehäuse ist weiterhin mit 6 Dübeln und 10 Klötzen stabilisiert.On the back plate there are 2 supports on which the reversing plate rests. It is also anchored in the ceiling and floor slabs. Their width is 34 cm, the distance to the sides is 6 cm each, the distance between supports and plates is 8 cm. on the reversing plate ( Fig. 3c) is the support element of the front plate, at the same time the side wall of the loudspeaker chamber. The mirror image structure must be observed. The front panel is connected to the side part and the inclined wall. Front panel width 17.5 cm. The resulting gap between the inclined wall and the front panel, width 3.5 cm, is closed with 10 × 3.5 cm blocks (6 pieces) next to the tweeters. The above-mentioned foam rubber elements are inserted in the remaining free spaces. The housing is still stabilized with 6 dowels and 10 blocks.

An den Hochtonlautsprechern (Fig. 7) wurden folgende Veränderungen vorgenommen: Zwischen Befestigungsplatte Nr. 2 und Membran Nr. 4 wurde eine Distanzscheibe mit 1 mm Dicke eingesetzt, die hohe Luftturbulenzen vor der Membraneinspannung mildert und ein Anschlagen der Membran verhindert. Teil Nr. 5 ist eine weitere zusätzliche Distanzscheibe aus Pappe. Sie mildert ebenfalls die Luftturbulenzen hinter der Membran und verhindert ein rückwärtiges Anschlagen der Membran. Um die durch die Erwärmung der Leiterbahnen entstehende Ausdehnung der Luft in der Luftkammer zu kompensieren, und somit ein Blähen der Membran zu verhindern, wird eine luftdurchlässige Distanzscheibe Nr. 5 eingefügt. Sie erlaubt eine genügende Ventilation der Luftkammer.The following changes were made to the tweeters ( Fig. 7): Between the mounting plate No. 2 and membrane No. 4 , a spacer with a thickness of 1 mm was inserted, which mitigates high air turbulence before the membrane is clamped and prevents the membrane from striking. Part No. 5 is another additional cardboard spacer. It also alleviates the air turbulence behind the membrane and prevents the membrane from striking backwards. In order to compensate for the expansion of the air in the air chamber caused by the heating of the conductor tracks, and thus to prevent the membrane from expanding, an air-permeable spacer No. 5 is inserted. It allows sufficient ventilation of the air chamber.

Die Dicke des Teils Nr. 5 beträgt 0,2 mm, was der halben Amplitudenlänge entspricht. Die Teile Nr. 7, Dämpfungsstege sind ebenfalls gegen selbstgefertigte Schaumgummistege ausgetauscht.The thickness of part No. 5 is 0.2 mm, which corresponds to half the amplitude length. Parts No. 7 , damping bars are also replaced by self-made foam rubber bars.

Erklärung zur Zeichnung, BändchenhochtönerExplanation of the drawing, ribbon tweeter

Teilpart

Nr. 1 Frontplatte
Nr. 2 Befestigungsplatte
Nr. 3 Distanzscheibe 1 mm dick Pappe
Nr. 4 Membran
Nr. 5 Distanzscheibe 0,2 mm dick Pappe
Nr. 6 Distanzscheibe 0,2 mm dick Kupferblech
Nr. 7 Dämpfungsstege Schaumgummi
Nr. 8 MagnetplatteNo. 1 front panel
No. 2 mounting plate
No. 3 spacer 1 mm thick cardboard
No. 4 membrane
No. 5 spacer 0.2 mm thick cardboard
No. 6 spacer 0.2 mm thick copper sheet
No. 7 foam padding
No. 8 magnetic plate

Claims

1. Loudspeaker arrangement for emitting cylindrical sound waves with a vertical axis, in which the individual loudspeakers are mounted as close as possible to one another in a vertical line, characterized in that the line consists of 5 mid-range drivers and 6 tweeters ( FIGS. 1 and 2), which in one Axis are arranged alternately, with a tweeter at the two ends of the line.

2. Loudspeaker arrangement according to claim 1, characterized in that vertically extending sound guide plates are mounted in the front cladding ( Fig. 1a and 2b), the two middle plates at a 90 ° angle and a side, directed to the listener plate at 45 ° - Stand at an angle to the front panel and extend across the entire speaker line ( Fig. 5a and 5b, Fig. 1a and 1b, Fig. 2a and 2b).

3. Loudspeaker arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that accelerators are mounted in the tweeter cones of the mid-range drivers, seen in cross section to the tweeter cone, have the shape of a truncated cone, and run outward into an elliptical shape, each mid-range driver having this Accelerator is provided ( Fig. 6, Fig. 1b and 2a).

4. Loudspeaker arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the rear sound of the loudspeakers is emitted in a horizontally arranged transmission line, wherein it is diverted with the aid of a reversing plate approximately in the form of a horizontal triangle and after passing through a conical part of the transmission line through foam dampers emerges next to the speakers ( Fig. 3c).

5. Speaker arrangement according to one of the preceding Claims, characterized in that a left and a right box is built in mirror image.